模数与数模转换器.ppt

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1、第10章模数与数模转换器电子技术基础－数字部分AnalogDigitalConverterandDigitalAnalogConverter10.1D/A转换器10.2A/D转换器10模数与数模转换器A/D转换器D/A转换器模拟控制器工业生产过程控制对象模拟传感器ADC和DAC已成为计算机系统中不可缺少的接口电路。将温度、压力、流量、应力等物理量转换为模拟电量。计算机进行数字处理（如计算、滤波）、保存等用模拟量作为控制信号数字控制计算机10模数与数模转换器3、正确理解D/A、A/D转换器的主要参数。1、掌握

2、倒T形电阻网络D/A转换器(DAC)、集成D/A转换器的工作原理及相关计算。2、掌握并行比较、逐次比较、双积分A/D转换器(ADC)的工作原理及其特点。本章学习要求10模数与数模转换器10.1D/A转换器10.1.1D/A转换器的输入/输出特性及结构框图10.1.3倒T形电阻网络D/A转换器10.1.6D/A转换器的输出方式10.1.4权电流型D/A转换器10.1.7D/A转换器的技术指标10.1.8D/A转换器的应用*10.1.5权电容网络D/A转换器10.1.2D/A转换器的基本原理将数字量转换为与之成

3、正比模拟量。n位数字量DAC模拟量1.D/A转换器输入/输出特性A=KDO=–KNB10.1.1D/A转换器的输入/输出特性及其结构框图10.1D/A转换器D/A转换器的输出为阶梯波信号。1.D/A转换器输入/输出特性10.1.1D/A转换器的输入/输出特性及其结构框图10.1D/A转换器DAC的数字数据可以并行输入也可串行输入数字寄存器中用来存放数字量的各位数码由输入数字量控制产生权电流将权电流相加产生与输入成正比的模拟电压2.D/A转换器的结构框图10.1.1D/A转换器的输入/输出特性及其结构框图1

4、0.1D/A转换器数字量是用代码按数位组合而成的，对于有权码，每位代码都有一定的权值，如能将每一位代码按其权的大小转换成相应的模拟量，然后，将这些模拟量相加，即可得到与数字量成正比的模拟量，从而实现数字量--模拟量的转换。ND＝b4×24＋b3×23＋b2×22＋b1×21＋b0×20＝1×24＋1×23＋0×22＋0×21＋1×20将二进制数ND＝(11001)B转换为十进制数。10.1.2D/A转换的基本原理10.1D/A转换器①实现D/A转换的基本思想②实现D/A转换的原理电路10.1D/A转换器在电

5、路中输入的每一个二进制数NB，均能得到与之成正比的模拟电压输出。10.1.2D/A转换的基本原理③D/A转换器的分类:按解码网络结构分类T型电阻网络DAC倒T形电阻网络DAC权电流DAC权电阻网络DAC按模拟电子开关电路分类CMOS开关型DAC双极型开关型DAC电流开关型DACECL电流开关型DACD/A转换器10.1D/A转换器10.1.2D/A转换的基本原理10.1.2倒T形电阻网络D/A转换器Di=0,Si则将电阻2R接地Di=1,Si接运算放大器反相端，电流Ii流入求和电路电阻网络模拟电子开关求

6、和运算放大器输出模拟电压输入4位二进制数根据运放线性运用时虚地的概念可知，无论模拟开关Si处于何种位置，与Si相连的2R电阻将接“地”或虚地。1、4位倒T形电阻网络D/A转换器基准电压10.1D/A转换器基准电源VREF提供的总电流为：I=？流过各开关支路的电流：I3=？I2=？I1=？I0=？I/4I/8I/16RRRRI/2I/4I/8I/16I/2I3I2I1I0流入每个2R电阻的电流从高位到低位按2的整数倍递减。I3=VREF/2RI2=VREF/4RI1=VREF/8RI0=VREF/16R10.

7、1.2倒T形电阻网络D/A转换器1、4位倒T形电阻网络D/A转换器10.1D/A转换器i＝I0+I1+I2+I3输出模拟电压：对电路中输入的每一个二进制数NB，均能得到与之成正比的模拟电压输出。10.1.2倒T形电阻网络D/A转换器1、4位倒T形电阻网络D/A转换器10.1D/A转换器流入运放的总电流：n位倒T形电阻网络DAC有：令：则O=–KNB在电路中输入的每一个二进制数NB，均能得到与之成正比的模拟电压输出。10.1.2倒T形电阻网络D/A转换器1、4位倒T形电阻网络D/A转换器10.1D/A转换

8、器AD7533D/A转换器使用:1)要外接运放，2)运放的反馈电阻可使用内部电阻，也可采用外接电阻2.集成D/A转换器10位CMOS电流开关型D/A转换器10.1.2倒T形电阻网络D/A转换器10.1D/A转换器RR2RIOUT1IOUT2T1T2T3T5T4T7T6T8T9VDDDiCMOS模拟开关电路2.集成D/A转换器10.1.2倒T形电阻网络D/A转换器10.1D/A转换器关于D/A转换器精度的讨论(1)